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Differentialschutzrelais

Definition: Das Relais, dessen Funktion von der Phasendifferenz von zwei oder mehr elektrischen Größen abhängt, wird als Differentialschutzrelais bezeichnet. Es arbeitet nach dem Vergleichsprinzip zwischen dem Phasenwinkel und der Größe der gleichen elektrischen Größen.

Zum Beispiel: Betrachten Sie den Vergleich des Eingangs- und Ausgangsstroms der Übertragungsleitung. Wenn der Betrag des Eingangsstroms der Übertragungsleitung größer als der des Ausgangsstroms ist, bedeutet dies, dass der zusätzliche Strom aufgrund des Fehlers durchfließt. Die Differenz im Strom kann das Differentialschutzrelais betätigen.

Folgende Grundvoraussetzungen sind für das Funktionieren des Differentialschutzrelais erforderlich.

  • Das Netzwerk, in dem das Relais verwendet wird, sollte zwei oder mehr ähnliche elektrische Größen haben.
  • Die Größen haben eine Phasenverschiebung von ungefähr 180º.

Das Differentialschutzrelais wird für die verwendetSchutz von Generator, Transformator, Abzweig, großem Motor, Sammelschienen usw. Nachfolgend die Klassifizierung des Differentialschutzrelais.

  • Stromdifferentialrelais
  • Spannungsdifferenzrelais
  • Differentialrelais mit vorgespanntem oder prozentualem Anteil
  • Spannungsausgleichsdifferenzrelais

Stromdifferentialrelais

Ein Relais, das die Phasendifferenz zwischen dem in das elektrische System eintretenden Strom und dem aus dem elektrischen System austretenden Strom erfasst und betätigt, wird als Stromdifferentialrelais bezeichnet. Eine Anordnung eines Überstromrelais, das als Differenzialrelais betrieben wird, ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

Stromdifferenzrelais-
Die Anordnung des Überstromrelais ist dargestelltin der Abbildung unten. Die gestrichelte Linie zeigt den Abschnitt, der zum Schutz verwendet wurde. Der Stromwandler befindet sich an beiden Enden der Schutzzone. Die Sekundärseite der Transformatoren wird mit Hilfe des Pilotkabels in Reihe geschaltet. Dabei fließt der in den Stromwandlern induzierte Strom in die gleiche Richtung. Die Betriebsspule des Relais ist an der Sekundärseite der Stromwandler angeschlossen.

Stromdifferenz-Relais für einen internen Fehler

Im normalen Betriebszustand die Größeder Strom in der Sekundärseite der Stromwandler bleibt gleich. Der Nullstrom fließt durch die Betriebsspule. Beim Auftreten des Fehlers wird die Stärke des Stroms auf der Sekundärseite von Stromwandlern ungleich, weshalb das Relais in Betrieb geht.

Vorgespannte oder prozentuale Differentialspule

Dies ist die am häufigsten verwendete Form von Differentialrelais. Ihre Anordnung ist dieselbe wie die des Stromdifferentialrelais; Der einzige Unterschied besteht darin, dass dieses System aus einer zusätzlichen Rückhaltespule besteht, die in den Pilotdrähten angeschlossen ist, wie in der folgenden Abbildung dargestellt.

vorgespanntes oder prozentuales Differenzialrelais
Die Betriebsspule verbindet sich in der Mitte desRückhaltespule. Das Verhältnis des Stroms im Stromwandler wird aufgrund des Fehlerstroms unausgeglichen. Dieses Problem wird durch die Verwendung der Rückhaltespule gelöst.

Differentialrelais mit induktivem Vorspannung

Dieses Induktionsrelais besteht aus einer Scheibe, die sich frei zwischen den Elektromagneten dreht. Jeder der Elektromagneten besteht aus einem Kupferschattungsring. Der Ring kann sich bewegen in oder aus dem Elektromagneten. Die Scheibe erfährt eine Kraft aufgrund des Zurückhaltens und des Bedienelements.

induktiv-vorgespanntes Differenzial
Das resultierende Drehmoment am schattierten Ring wirdNull, wenn die Position des Rings für beide Elemente ausgeglichen ist. Wenn sich der Ring jedoch in Richtung des Eisenkerns bewegt, wirken die ungleichen Drehmomente aufgrund der Betriebs- und Rückhaltewicklung auf den Ring.

Spannungsausgleichsdifferenzrelais

Das Stromdifferenzrelais ist nicht geeignetzum Schutz der Feeder. Zum Schutz der Abzweige werden die Spannungsausgleichsdifferenzrelais verwendet. Das Spannungsdifferenzrelais verwendet zwei ähnliche Stromwandlerplätze über der Schutzzone mit Hilfe eines Pilotdrahtes.

Die Relais sind in Reihe mit der geschaltetSekundär des Stromwandlers. Die Relais sind so angeschlossen, dass im normalen Betriebszustand kein Strom durchfließt. Das Spannungsausgleichsdifferenzrelais verwendet die Luftkernwandler, in denen die Spannungen in Bezug auf den Strom induziert werden.

Vorspannungs-Differential-Schutzrelais
Wenn der Fehler in der Schutzzone auftritt, wird dieDer Strom in den Stromwandlern wird zu einem Ungleichgewicht, aufgrund dessen die Spannung in der Sekundärseite der Stromwandler stört. Der Strom fließt durch die Betriebsspule. Somit beginnt das Relais zu arbeiten und gibt den Befehl an den Leistungsschalter zu arbeiten.

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